氢气有发热值高、燃烧产物无污染、储量丰富等特点，目前工业中大部分氢气来源于甲烷，这一过程耗能大，且产生大量的二氧化碳温室气体；而分解水制氢不仅资源丰富，而且产物无污染。

分解水制氢利用昂贵的Pt催化剂，但是Pt的储量资源少、开发价格高限制了其大规模应用。因此，探索高效、资源丰富的催化剂应运而生。高分散的金属原子催化剂有较高的催化活性，但由于纳米尺寸催化剂易于团聚，因此碳载催化剂的研究成为热点，例如近期发表在Nature Communications期刊上的"Atomically isolated nickel species anchored on graphitized carbon for efficient hydrogen evolution electrocatalysis"（DOI:10.1038/ncomms10667）。

该文通过炭化Ni-MOF来获得石墨化碳载高分散镍，选择N₂气氛在700℃下进行炭化处理，此温度下可以获得部分石墨化的碳载体，有利于催化剂的分散，然后用HCl洗去暴露的Ni原子，最后选择恒电位活化或循环伏安法进行活化处理，进一步提高电催化效率。与传统碳载催化剂制备方法相比较，利用炭化金属有机框架结构材料来得到碳载金属催化剂的活性和循环性能更优。